岩石地球化学-分类测试评价
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第二章、岩石地球化学数据分类、 测试方法与质量评价
第一节、岩石地球化学数据分类 (常量, 微量, 同位素)
第二节、常用测试方法介绍 (常量,微量,同位素)
第三节、测试数据质量控制与评价
第一节、岩石地球化学数据分类
常用元素的分类（按照含量和放射性特征）
主量元素（ major elements） 岩石中占绝对多含量的，>0.1%
主量元素在周期表中的位置
一、主量Байду номын сангаас素
2. Fe的价态与Fe2+和Fe3+计算方法 T Fe2O3=Fe2O3+1.1 FeO T FeO = FeO + 0.8998 Fe2O3 4 FeO +O2 = 2 Fe2O3
举例：
Sample SiO 2 TiO 2 Al2O 3 Fe2O 3 FeO MnO MgO CaO N a2O K2O P2O 5 LO I TO TAL DS-1 4 1 .5 9 4 .4 0 9 .7 8 1 2 .9 0 5 .0 8 0 .1 7 9 .2 6 1 2 .4 9 2 .9 9 3 .1 4 0 .9 8 2 .0 1 9 9 .7 1
纯的Berkelium金属是B B Cunningham和S G Thompson 1958年才分离得 到。
发现于Berkeley的化学元素
化学元素：Americium, 95号，符号Am，
发现于1944年，由G T Seaborg, R A James, L O Morgan, and Albert Ghiorso 4个人发现, 他 们用中子轰击Plutonium-239, 产生Plutonium241，它衰变之后变为Americium-241.
一、主量元素
3. 岩石中水的存在方式与释放温度
结晶水和结构水——进入晶格，写入矿物的化学式，例如角 闪石，黑云母等，需要T>500 ºC，才逸出
吸附水——矿物裂隙和缺陷中水，不进入晶格，不写入矿物 的化学式，T>100 ºC，可以逸出。
进行主量元素分析时，用XRF方法，先烘干样品，之后进 行灼烧，到T>1000 ºC，再称重。
丘成桐（Shing-Tung Yau）
1949年生于广东蕉岭。1973年毕业于香港中文 大学，1975年获美国加州大学伯克利分校数学博 士学位。1978年起任斯坦福大学讲座教授，现任 哈佛大学讲座教授。清华大学名誉教授。世界著 名数学家。他借用物理观念，结合拓朴学和超弦 理论两种不同的研究方法，解决了数学领域中许 多悬而未决的问题，对几何、代数、拓扑等多方 面的数学研究产生了重大影响。1982年获得“菲 尔兹奖”（被称为数学界的诺贝尔奖"），是获得 这个奖项的第一位华裔数学家。
李远哲（Yuan Tseh Lee）
1936年生于台湾新竹。1959年毕业于台湾大学， 1961年获得新竹清华大学硕士学位，1965年获 得美国加州大学伯克利分校博士学位。此后在 加州大学伯克利分校、哈佛大学、芝加哥大学 做研究工作，1974年成为加州大学伯克利分校 教授。著名实验及理论化学家。他利用交叉分 子束装置研究了许多化学反应以及光化学过程 的动力学。由于他"对于了解化学基本过程的动 力学贡献"，他和Dudley R. Herschbach、John C. Polanyi一起获得了1986年诺贝尔化学奖。
朱棣文（Steven Chu）
生于1948年。1976年获伯克利加州大学 博士学位。1978年至1987年在贝尔实验 室任研究员。1987年以后在斯坦福大学 任教授。著名实验及理论物理学家。多 年从事量子光学的研究工作，由于开创 和发展了用激光冷却和捕陷原子的方法， 与C. Cohen-Tannoudji和W.D. Phillips一 起获得1997年诺贝尔物理学奖。
金门大桥
第二章、岩石地球化学数据分类、 测试方法与质量评价
第一节、岩石地球化学数据分类 (常量, 微量, 同位素)
第二节、常用测试方法介绍 (常量,微量,同位素)
第三节、测试数据质量控制与评价
常用元素的分类 （按照含量和放射性特征）
1. 主量元素（常量元素、主要元素, major elements） 岩石中占绝对多含量的，>0.1%
第二章、岩石地球化学数据分类、 测试方法与质量评价
第一节、岩石地球化学数据分类 (常量, 微量, 同位素)
第二节、常用测试方法介绍 (常量,微量,同位素)
第三节、测试数据质量控制与评价
元素命名来历:
93 Neptune-Neptunium 94 Pluto-Plutonium 95 America-Americium 96 Curie-Curium (Pierre and Marie Curie) 97 Berkeley-Berkelium 98 California-Californium 99 Albert Einstein-Einsteinium 100 Enrico Fermi-Fermium 101 Dmitri Mendeleyev-Mendelevium 102 Alfred Nobel-Nobelium 103 Ernest Lawrence-Lawrencium (LBNL, Lawrence Berkeley National Lab) 106 Glenn T. Seaborg (1912-99）， seaborgium
主量元素分析结果举例
No. JB1 JB1R JB2 JB4
SiO2 61.34 61.45 65.00 63.82
TiO2 Al2O3 TFe2O3
0.61 15.84
6.25
0.60 15.90
6.27
0.48 15.45
5.17
0.48 15.30
5.64
FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI TOTAL 3.85 0.11 3.49 5.96 2.48 2.40 0.11 1.23 99.82 3.80 0.11 3.54 5.94 2.54 2.42 0.11 1.19 100.07 4.00 0.10 3.13 5.04 2.26 2.71 0.09 0.88 100.31 3.38 0.11 2.83 5.12 2.30 3.03 0.10 1.05 99.78
烧失量＝LOI＝loss on ignition 化学方法——可以给出H2O，CO2 XRF方法——统一用LOI表示，不再仔细区分
一、主量元素
5. 岩浆岩的主量元素变化，
矿物与主量元素的对应关系
各类岩浆岩中主要造岩矿物种类的变化规律
6. 主量元素分析方法
(1) 湿化学法 (2) XRF法 (见后边仪器分析方法部分)
启示：如果中国人发现一个新的元素，一定 命名为：China+ium=Chinium, 符号Cn
美国伯克利加州大学 同位素地球化学中心
诺贝尔获奖者：在Berkeley的20位，另外校友24位
Current Faculty Nobel Laureates
2006 – George F Smoot (Physics) 2001 - George A. Akerlof (Economics) 2000 - Daniel L. McFadden (Economics) 1997 – Steven Chu (Physics) 1986 - Yuan T. Lee (Chemistry) 1964 - Charles H. Townes (Physics) 1960 - Donald A. Glaser (Physics)
Faculty Nobel Laureates deceased or no longer at UC Berkeley
1994 - John C. Harsanyi (Economics) 1983 - Gerard Debreu (Economics) 1980 - Czeslaw Milosz (Literature) 1968 - Luis Alvarez (Physics) 1961 - Melvin Calvin (Chemistry) 1959 - Owen Chamberlain (Physics) 1959 - Emilio G. Segre (Physics) 1951 - Edwin M. McMillan (Chemistry) 1951 - Glenn T. Seaborg (Chemistry) 1949 - William F. Giauque (Chemistry) 1946 - John H. Northrop (Chemistry) 1946 - Wendell M. Stanley (Chemistry) 1939 - Ernest O. Lawrence (Physics)
2. 微量元素 （痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的， 用ppm (g/g, 10－6), ppb (ng/g, 10－9)表示，
3. 放射性同位素 (radiogenic isotopes) 4. 稳定同位素（stable isotopes） (凡是原子可以稳定存在时间大于1017年的就称为稳定同位素，
微量元素 （痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的， 用ppm (g/g, 10－6), ppb (ng/g, 10－9)表示，
放射性同位素 (radiogenic isotopes) 稳定同位素（stable isotopes） (凡是原子可以稳定存在时间大于1017年的就称为稳定同位素，
发现于Berkeley的化学元素
化学元素：Berkelium，97号，Bk
它有9个同位素， 发现于1949年，由UCB的G. T. Seaborg（1951年诺贝 尔化学奖）, S. G. Thompson和 Albert Ghiorso 3个人 发现, 他们用alpha粒子轰击Americium-241产生.
反之就是放射性同位素)
一、主量元素
1. 主量元素含义和表示方法
又称为——常量元素、主要元素, 英文——major elements 岩石中占绝对多含量的元素 单位：用100％表示
举例：
Sample SiO 2 TiO 2 Al2O 3 Fe2O 3 FeO MnO MgO CaO N a2O K2O P2O 5 LO I TO TAL DS-1 4 1 .5 9 4 .4 0 9 .7 8 1 2 .9 0 5 .0 8 0 .1 7 9 .2 6 1 2 .4 9 2 .9 9 3 .1 4 0 .9 8 2 .0 1 9 9 .7 1
Glenn T. Seaborg-发现10个元素
(1912-99)
University of California, Berkeley
Nobel laureate Glenn T. Seaborg (1912-99), one of the great chemists of the 20th century, he codiscovered plutonium-238 and -239 plus nine other elements beyond uranium in the periodic table, including element 106, seaborgium.
回顾：矿物中水的赋存状态
胶体水为特殊的吸附水，需写入化学式。
一、主量元素
4. 烧失量与烧增量
岩石样品 (称重＝m1) ——灼烧到1100 ºC (再称重m2)
出现2种情况：
m2<m1—— 烧失量，H2O，CO2等逸出
m2>m1——烧增量，FeO→ Fe2O3 4 FeO +O2 = 2 Fe2O3
陈省身（Shiing-Shen Chern）
南开大学和美国加州大 学伯克利分校教授
田长霖——华裔校长
Chang-Lin Tien，1990-97
1935年7月出生于湖北省武汉市， 1955年毕业于台湾大学，1957 年获美国路易威尔大学机械工程 硕士学位，1959年获普林斯顿大 学机械工程博士学位，1966年以 来，历任美国伯克里加州大学机 械系助理教授、副教授、教授、 系主任、副校长、执行副校长。 1990年7月到1997年7月出任校 长，是全美著名学府中首位亚裔 校长。
第一节、岩石地球化学数据分类 (常量, 微量, 同位素)
第二节、常用测试方法介绍 (常量,微量,同位素)
第三节、测试数据质量控制与评价
第一节、岩石地球化学数据分类
常用元素的分类（按照含量和放射性特征）
主量元素（ major elements） 岩石中占绝对多含量的，>0.1%
主量元素在周期表中的位置
一、主量Байду номын сангаас素
2. Fe的价态与Fe2+和Fe3+计算方法 T Fe2O3=Fe2O3+1.1 FeO T FeO = FeO + 0.8998 Fe2O3 4 FeO +O2 = 2 Fe2O3
举例：
Sample SiO 2 TiO 2 Al2O 3 Fe2O 3 FeO MnO MgO CaO N a2O K2O P2O 5 LO I TO TAL DS-1 4 1 .5 9 4 .4 0 9 .7 8 1 2 .9 0 5 .0 8 0 .1 7 9 .2 6 1 2 .4 9 2 .9 9 3 .1 4 0 .9 8 2 .0 1 9 9 .7 1
纯的Berkelium金属是B B Cunningham和S G Thompson 1958年才分离得 到。
发现于Berkeley的化学元素
化学元素：Americium, 95号，符号Am，
发现于1944年，由G T Seaborg, R A James, L O Morgan, and Albert Ghiorso 4个人发现, 他 们用中子轰击Plutonium-239, 产生Plutonium241，它衰变之后变为Americium-241.
一、主量元素
3. 岩石中水的存在方式与释放温度
结晶水和结构水——进入晶格，写入矿物的化学式，例如角 闪石，黑云母等，需要T>500 ºC，才逸出
吸附水——矿物裂隙和缺陷中水，不进入晶格，不写入矿物 的化学式，T>100 ºC，可以逸出。
进行主量元素分析时，用XRF方法，先烘干样品，之后进 行灼烧，到T>1000 ºC，再称重。
丘成桐（Shing-Tung Yau）
1949年生于广东蕉岭。1973年毕业于香港中文 大学，1975年获美国加州大学伯克利分校数学博 士学位。1978年起任斯坦福大学讲座教授，现任 哈佛大学讲座教授。清华大学名誉教授。世界著 名数学家。他借用物理观念，结合拓朴学和超弦 理论两种不同的研究方法，解决了数学领域中许 多悬而未决的问题，对几何、代数、拓扑等多方 面的数学研究产生了重大影响。1982年获得“菲 尔兹奖”（被称为数学界的诺贝尔奖"），是获得 这个奖项的第一位华裔数学家。
李远哲（Yuan Tseh Lee）
1936年生于台湾新竹。1959年毕业于台湾大学， 1961年获得新竹清华大学硕士学位，1965年获 得美国加州大学伯克利分校博士学位。此后在 加州大学伯克利分校、哈佛大学、芝加哥大学 做研究工作，1974年成为加州大学伯克利分校 教授。著名实验及理论化学家。他利用交叉分 子束装置研究了许多化学反应以及光化学过程 的动力学。由于他"对于了解化学基本过程的动 力学贡献"，他和Dudley R. Herschbach、John C. Polanyi一起获得了1986年诺贝尔化学奖。
朱棣文（Steven Chu）
生于1948年。1976年获伯克利加州大学 博士学位。1978年至1987年在贝尔实验 室任研究员。1987年以后在斯坦福大学 任教授。著名实验及理论物理学家。多 年从事量子光学的研究工作，由于开创 和发展了用激光冷却和捕陷原子的方法， 与C. Cohen-Tannoudji和W.D. Phillips一 起获得1997年诺贝尔物理学奖。
金门大桥
第二章、岩石地球化学数据分类、 测试方法与质量评价
第一节、岩石地球化学数据分类 (常量, 微量, 同位素)
第二节、常用测试方法介绍 (常量,微量,同位素)
第三节、测试数据质量控制与评价
常用元素的分类 （按照含量和放射性特征）
1. 主量元素（常量元素、主要元素, major elements） 岩石中占绝对多含量的，>0.1%
第二章、岩石地球化学数据分类、 测试方法与质量评价
第一节、岩石地球化学数据分类 (常量, 微量, 同位素)
第二节、常用测试方法介绍 (常量,微量,同位素)
第三节、测试数据质量控制与评价
元素命名来历:
93 Neptune-Neptunium 94 Pluto-Plutonium 95 America-Americium 96 Curie-Curium (Pierre and Marie Curie) 97 Berkeley-Berkelium 98 California-Californium 99 Albert Einstein-Einsteinium 100 Enrico Fermi-Fermium 101 Dmitri Mendeleyev-Mendelevium 102 Alfred Nobel-Nobelium 103 Ernest Lawrence-Lawrencium (LBNL, Lawrence Berkeley National Lab) 106 Glenn T. Seaborg (1912-99）， seaborgium
主量元素分析结果举例
No. JB1 JB1R JB2 JB4
SiO2 61.34 61.45 65.00 63.82
TiO2 Al2O3 TFe2O3
0.61 15.84
6.25
0.60 15.90
6.27
0.48 15.45
5.17
0.48 15.30
5.64
FeO MnO MgO CaO Na2O K2O P2O5 LOI TOTAL 3.85 0.11 3.49 5.96 2.48 2.40 0.11 1.23 99.82 3.80 0.11 3.54 5.94 2.54 2.42 0.11 1.19 100.07 4.00 0.10 3.13 5.04 2.26 2.71 0.09 0.88 100.31 3.38 0.11 2.83 5.12 2.30 3.03 0.10 1.05 99.78
烧失量＝LOI＝loss on ignition 化学方法——可以给出H2O，CO2 XRF方法——统一用LOI表示，不再仔细区分
一、主量元素
5. 岩浆岩的主量元素变化，
矿物与主量元素的对应关系
各类岩浆岩中主要造岩矿物种类的变化规律
6. 主量元素分析方法
(1) 湿化学法 (2) XRF法 (见后边仪器分析方法部分)
启示：如果中国人发现一个新的元素，一定 命名为：China+ium=Chinium, 符号Cn
美国伯克利加州大学 同位素地球化学中心
诺贝尔获奖者：在Berkeley的20位，另外校友24位
Current Faculty Nobel Laureates
2006 – George F Smoot (Physics) 2001 - George A. Akerlof (Economics) 2000 - Daniel L. McFadden (Economics) 1997 – Steven Chu (Physics) 1986 - Yuan T. Lee (Chemistry) 1964 - Charles H. Townes (Physics) 1960 - Donald A. Glaser (Physics)
Faculty Nobel Laureates deceased or no longer at UC Berkeley
1994 - John C. Harsanyi (Economics) 1983 - Gerard Debreu (Economics) 1980 - Czeslaw Milosz (Literature) 1968 - Luis Alvarez (Physics) 1961 - Melvin Calvin (Chemistry) 1959 - Owen Chamberlain (Physics) 1959 - Emilio G. Segre (Physics) 1951 - Edwin M. McMillan (Chemistry) 1951 - Glenn T. Seaborg (Chemistry) 1949 - William F. Giauque (Chemistry) 1946 - John H. Northrop (Chemistry) 1946 - Wendell M. Stanley (Chemistry) 1939 - Ernest O. Lawrence (Physics)
2. 微量元素 （痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的， 用ppm (g/g, 10－6), ppb (ng/g, 10－9)表示，
3. 放射性同位素 (radiogenic isotopes) 4. 稳定同位素（stable isotopes） (凡是原子可以稳定存在时间大于1017年的就称为稳定同位素，
微量元素 （痕量元素，trace elements) 岩石中含量<0.1%的， 用ppm (g/g, 10－6), ppb (ng/g, 10－9)表示，
放射性同位素 (radiogenic isotopes) 稳定同位素（stable isotopes） (凡是原子可以稳定存在时间大于1017年的就称为稳定同位素，
发现于Berkeley的化学元素
化学元素：Berkelium，97号，Bk
它有9个同位素， 发现于1949年，由UCB的G. T. Seaborg（1951年诺贝 尔化学奖）, S. G. Thompson和 Albert Ghiorso 3个人 发现, 他们用alpha粒子轰击Americium-241产生.
反之就是放射性同位素)
一、主量元素
1. 主量元素含义和表示方法
又称为——常量元素、主要元素, 英文——major elements 岩石中占绝对多含量的元素 单位：用100％表示
举例：
Sample SiO 2 TiO 2 Al2O 3 Fe2O 3 FeO MnO MgO CaO N a2O K2O P2O 5 LO I TO TAL DS-1 4 1 .5 9 4 .4 0 9 .7 8 1 2 .9 0 5 .0 8 0 .1 7 9 .2 6 1 2 .4 9 2 .9 9 3 .1 4 0 .9 8 2 .0 1 9 9 .7 1
Glenn T. Seaborg-发现10个元素
(1912-99)
University of California, Berkeley
Nobel laureate Glenn T. Seaborg (1912-99), one of the great chemists of the 20th century, he codiscovered plutonium-238 and -239 plus nine other elements beyond uranium in the periodic table, including element 106, seaborgium.
回顾：矿物中水的赋存状态
胶体水为特殊的吸附水，需写入化学式。
一、主量元素
4. 烧失量与烧增量
岩石样品 (称重＝m1) ——灼烧到1100 ºC (再称重m2)
出现2种情况：
m2<m1—— 烧失量，H2O，CO2等逸出
m2>m1——烧增量，FeO→ Fe2O3 4 FeO +O2 = 2 Fe2O3
陈省身（Shiing-Shen Chern）
南开大学和美国加州大 学伯克利分校教授
田长霖——华裔校长
Chang-Lin Tien，1990-97
1935年7月出生于湖北省武汉市， 1955年毕业于台湾大学，1957 年获美国路易威尔大学机械工程 硕士学位，1959年获普林斯顿大 学机械工程博士学位，1966年以 来，历任美国伯克里加州大学机 械系助理教授、副教授、教授、 系主任、副校长、执行副校长。 1990年7月到1997年7月出任校 长，是全美著名学府中首位亚裔 校长。